中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水的關(guān)系探究

張世軒 支蓉 封國林 沈柏竹，3

1 蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，蘭州 730000

2 國家氣候中心，中國氣象局氣候研究開放實(shí)驗(yàn)室，北京 100081

3 吉林省氣象科學(xué)研究所，長春 130062

中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水的關(guān)系探究

張世軒1支蓉2封國林2沈柏竹1，3

1 蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，蘭州 730000

2 國家氣候中心，中國氣象局氣候研究開放實(shí)驗(yàn)室，北京 100081

3 吉林省氣象科學(xué)研究所，長春 130062

利用NCEP／NCAR1961～2010年逐日平均再分析資料，對中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間進(jìn)行劃分，并探討中國東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨時(shí)間偏早／偏晚與中國東部夏季降水之間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)：（1）中國東部前冬來臨時(shí)間與中國東部夏季降水存在兩個(gè)正相關(guān)帶和兩個(gè)負(fù)相關(guān)帶，且與其夏季雨帶的位置大致吻合。正相關(guān)帶分別位于華南、西南以及黃河以北的39°N～42°N一帶、東北中南部等地區(qū)，負(fù)相關(guān)帶分別位于黃淮、江淮以及長江中下游一帶和42°N以北的大部分地區(qū)。（2）統(tǒng)計(jì)特征表明：中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間偏早的年份，II類雨型發(fā)生頻率大于其氣候發(fā)生頻率，I類和III類雨型發(fā)生頻率則比氣候頻率偏小；前冬季節(jié)來臨偏晚的年份，I類雨型發(fā)生的頻率偏大，而II類和III類雨型發(fā)生頻率偏小，典型年份的合成分析結(jié)果與雨帶類型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果相一致。反之，從雨型與前冬來臨時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，I類雨型年份，中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間顯著偏晚年份占優(yōu)，而II類雨型年份，前冬季節(jié)來臨顯著偏早年份占優(yōu)，III類雨型年份對應(yīng)關(guān)系不顯著?？傮w而言，季節(jié)來臨早晚與雨帶分布表現(xiàn)出一定的對應(yīng)關(guān)系。（3）前冬來臨早晚對應(yīng)了不同的前期和同期海溫、水汽和環(huán)流型，受海—?dú)庀嗷プ饔玫挠绊?，造成降水空間分布的不同。

季節(jié)劃分 夏季雨型 空間分布 大氣環(huán)流 汛期降水

1 引言

中國地處東亞季風(fēng)區(qū)，各種天氣氣候現(xiàn)象，尤其是夏季旱澇的產(chǎn)生都與季風(fēng)活動(dòng)有著密切的聯(lián)系（趙漢光和張先恭，1996）。東亞季風(fēng)對雨帶影響的主要特征表現(xiàn)為：隨季風(fēng)推進(jìn)夏季雨帶從南向北依次發(fā)展。受大氣環(huán)流及季風(fēng)等年際變化的影響，雨型位置亦呈現(xiàn)明顯的年際變化 （廖荃蓀等，1981；趙振國，1996，1999；魏鳳英，2007）。

早在20世紀(jì)30年代，中國氣象學(xué)家竺可楨（1934）便提出東亞夏季風(fēng)對中國降水的影響，之后涂長望和黃仕松 （1944）研究了東亞季風(fēng)的進(jìn)退與中國降水季節(jié)內(nèi)變化的關(guān)系。20世紀(jì)80年代以來，隨著觀測資料的增加，氣象學(xué)者 （郭其蘊(yùn)，1983；徐淑愛，1988；孫淑清和孫柏民，1995；趙平和周自江，2005；蔡學(xué)湛等，2009）對東亞季風(fēng)及其與夏季降水的關(guān)系有了更為深入的研究；也有學(xué)者 （陳雋和孫淑清，1999a，1999b；布和朝魯和紀(jì)立人，1999；張慶云等，2003；高輝，2007）發(fā)現(xiàn)冬季風(fēng)異常對全球大氣環(huán)流以及熱帶海溫的變化有十分重要的影響。此外，Ji et al.（1997）、紀(jì)立人等（1998）、Chen et al.（2000）、陳文等 （2008）通過數(shù)值模式等手段，從?！?dú)怦詈系冉嵌妊芯苛思撅L(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)力過程以及冬、夏季風(fēng)之間的相互作用，進(jìn)一步加深了季風(fēng)對中國夏季降水影響機(jī)理的認(rèn)識。

上述研究表明，季風(fēng)的強(qiáng)弱變化對中國夏季降水的多寡具有良好的表征作用，但這種季風(fēng)與夏季降水關(guān)系的探究，主要是通過將季風(fēng)指數(shù)異常變化“投影”到大氣環(huán)流和海溫的變化上，間接地分析季風(fēng)與夏季降水之間的關(guān)系。而季風(fēng)的產(chǎn)生和爆發(fā)與大氣環(huán)流的變化是密不可分的 （Yeh et al.，1959），正是由于大氣環(huán)流的季節(jié)變化引起季風(fēng)等改變，進(jìn)而對夏季雨帶位置以及降水形勢產(chǎn)生影響。那么能否從前期大氣環(huán)流指標(biāo)的變化入手，直接將其與后期夏季降水以及雨帶類型分布建立聯(lián)系？本文將基于這一問題，通過選用季節(jié)來臨時(shí)間這一表征大氣環(huán)流短期氣候變動(dòng)的客觀指標(biāo) （曾慶存和張邦林，1998），采取多要素對這一指標(biāo)進(jìn)行描述，使之能夠包含大氣環(huán)流和季風(fēng)變化的相關(guān)信息，然后分析其與中國東部夏季降水之間的聯(lián)系，為夏季汛期降水的預(yù)測提供參考。

2 資料和方法

2.1 資料

本文研究資料包括NCEP／NCAR提供的1960～2010年日平均再分析資料 （Kalnay et al.，1996），主要包括地面溫度、氣壓、相對濕度、經(jīng)向風(fēng)和緯向風(fēng)以及垂直方向1000hPa到10hPa共17層等壓面位勢高度和風(fēng)速資料，分辨率為2.5°×2.5°；中國氣象局氣象信息中心資料室提供的中國160站月平均降水資料以及國家氣候中心預(yù)測室提供的中國東部降水分型資料 （1961～2010年）。

圖1 中國氣候分區(qū)Fig.1 The climatic zone of China

2.2 區(qū)域劃分

為了對區(qū)域前冬季節(jié)來臨時(shí)間的變化進(jìn)行研究，采用王遵婭 （2004）提出的分區(qū)方法，將中國分為8個(gè)區(qū)域 （圖1）。圖1中斜線大致為干旱／半干旱區(qū)與濕潤／半濕潤區(qū)的分界線 （施雅風(fēng)，2003），上述斜線結(jié)合107.5°E和120°E的豎線可將中國劃分為東、西兩部分，東部按照季風(fēng)雨帶的推進(jìn)又劃分為A（華南）、B（長江中下游）、C（華北）、D（東北）四部分；西南部以97.5°E為界分為G（青藏高原）和H（西南）兩部分，西北地區(qū)以102.5°E為界分為I（西北西）和E（西北東）。本文將以A、B、C、D四個(gè)區(qū)作為研究區(qū)，從中國東部整體區(qū)域出發(fā)探討其季節(jié)來臨時(shí)間與夏季降水之間的關(guān)系。

2.3 區(qū)域平均計(jì)算方法

本文所使用的區(qū)域平均計(jì)算方法參考國際上公認(rèn)的Jones網(wǎng)格面積加權(quán)平均法 （Jones et al.，1990），如式 （1）所示：

上式中Sik表示第i個(gè)網(wǎng)格第k年的值；Wi表示第i網(wǎng)格上的緯度值；Sk表示某區(qū)域第k年的區(qū)域平均值；n為某區(qū)域包含的格點(diǎn)數(shù)目。

3 季節(jié)劃分方法

傳統(tǒng)的季節(jié)劃分研究大都采用候平均氣溫劃分方法（張寶堃，1934；朱炳海，1962；張家誠和林之光，1985；繆啟龍和王勇，2007），這種劃分方法雖有實(shí)用價(jià)值，但單憑這樣一個(gè)氣候概略的數(shù)字還是不能具有預(yù)告意義 （劉匡南和鄔鴻勛，1956），因而具有一定的局限性。曾慶存和張邦林 （1992）、張邦林和曾慶存 （1998）、薛峰等 （2002）提出一種相似性度量季節(jié)劃分方法，它從環(huán)流轉(zhuǎn)變角度去做季節(jié)劃分，修正了傳統(tǒng)方法存在的一些缺陷，使劃分結(jié)果更加客觀和定量化。近來，孫樹鵬等 （2011）和侯威等 （2011）提出一種非線性相似度量方法，采用多要素構(gòu)造氣候狀態(tài)變量進(jìn)行季節(jié)劃分，對比分析發(fā)現(xiàn)多要素季節(jié)劃分比曾慶存和張邦林（1992）采用的單一要素季節(jié)劃分更能準(zhǔn)確地反映氣候狀態(tài)的季節(jié)變化特征，結(jié)果也更接近實(shí)際大氣的變化。

基于以上研究，本文將孫樹鵬等 （2011）和侯威等 （2011）提出的用多要素構(gòu)造氣候狀態(tài)變量的觀點(diǎn)應(yīng)用于相似性度量季節(jié)劃分方法上，選取氣壓、溫度、相對濕度和風(fēng)速這幾個(gè)與季節(jié)變化聯(lián)系密切的量來構(gòu)造表征季節(jié)變化的氣候態(tài)變量，提出一種多要素相似度量季節(jié)劃分方法，具體操作步驟扼要介紹如下：

首先，對已有的日平均氣壓、溫度、相對濕度和風(fēng)速 （分別用p、T、RH、U、V表示）再分析資料進(jìn)行候平均處理（以5天為一候，一年為73候），得到各個(gè)要素的候平均資料序列；然后，利用上述要素在空間 （θ、λ、ρ、t）（θ、λ、ρ為空間變量，t為時(shí)間變量）上構(gòu)造一個(gè)氣候態(tài)變量F（t），其表達(dá)式如下：

可見，F(xiàn)（t）是包含多氣象要素的隨時(shí)間變化的矢量場。參照曾慶存和張邦林 （1998）的研究，選取1月和7月的平均場作為冬季和夏季的典型場 （分別記為Fw和Fs），消去其兩者的公共部分F＊＝（Fw＋Fs）／2，得到典型場的偏差量F′w和F′s。此外，對逐年每一候的場F（t）亦計(jì)算其偏差量F′（t）（F′（t）＝F（t）－F＊）。計(jì)算偏差的目的主要是消除F（t）、Fw及Fs之間存在的相似性，便于區(qū)分其兩兩間的差異，突出季節(jié)變化。

其次，計(jì)算各個(gè)時(shí)段的偏差量F′（t）與F′w（或F′s）的相似系數(shù)R（t）：（3）式右端各變量均為矢量，內(nèi)積 （F′（t），F(xiàn)′w）即為矢量 的 標(biāo) 量 積，范 數(shù) ‖F(xiàn)′（t）‖2＝ （F′（t），F(xiàn)′（t））。R（t）表征某一時(shí)段 （本文取候）實(shí)際場與典型的冬季 （或夏季）場的相似程度，當(dāng)實(shí)際場與典型場達(dá)到一定的相似度時(shí) （即R（t）達(dá)到一定量值），便可將這一時(shí)間點(diǎn)t定義為季節(jié)的開始時(shí)間。從F′w與F′s的定義及計(jì)算可以看出，F(xiàn)′w與F′s反相，其相似系數(shù)為－1，因而只需用F′（t）與F′w的相關(guān)序列便可劃分出四季開始時(shí)間。

最后，選取劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行四季劃分。曾慶存和張邦林 （1992）、張邦林和曾慶存 （1998）最初取R（t）＞δ0和R（t）＜－δ0分別對應(yīng)于冬季和夏季，而以－δ0≤R（t）≤δ0劃分春季和秋季 （其中δ0＝0.5），這一標(biāo)準(zhǔn)劃分的過渡季節(jié) （即春季和秋季）較短，不符合實(shí)際；薛峰等 （2002）從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，根據(jù)R（t）的投影角φ（t）＝arccosR（t）給出另一劃分標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)0≤φ（t）＜π／4為冬季開始、3π／4＜φ（t）≤π為夏季開始、π／4≤φ（t）≤3π／4為春季或秋季開始，這一標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)方法定義的季節(jié)比較接近。因此，本文采用該標(biāo)準(zhǔn)劃分得到冬季來臨時(shí)間序列，并進(jìn)行相關(guān)分析。需要指出的是，從構(gòu)造的氣候態(tài)變量的定義F（t）＝（p，T，RH，U，V）可以看出，這一氣候態(tài)變量綜合考慮了氣壓、溫度和風(fēng)速，而這些量亦是表征季風(fēng)變化的主要因素。因此，本文劃分所得的季節(jié)來臨時(shí)間序列可能對季風(fēng)變化有一定的表征作用，對其兩者間的關(guān)系將在下文中做相關(guān)探討。

圖2 中國東部地區(qū)平均前冬來臨時(shí)間序列的年際變化 （單位：d）。水平線：氣候 （1971～2000年）平均前冬來臨時(shí)間 （11月12日）；直線：該序列的線性趨勢；柱狀圖：1961～2010年前冬來臨時(shí)間Fig.2 Interannual variations of the onset dates of preceding winter over eastern China from 1961to 2010（bars）.The horizontal line represents the climatological mean（1971－2000）onset dates of winters；the solid line represents the linear trend of the series

4 中國東部地區(qū)季節(jié)來臨時(shí)間與夏季降水之間的聯(lián)系

4.1 中國東部近50年前冬季節(jié)來臨時(shí)間的變化

利用第3節(jié)的季節(jié)劃分結(jié)果，采用式 （1）計(jì)算中國東部地區(qū) （即A、B、C、D四個(gè)區(qū)域總和）1961～2010年前冬季節(jié)來臨時(shí)間的區(qū)域平均值，得到區(qū)域平均前冬來臨時(shí)間序列。這里的1961～2010年前冬指的是1960～2009年的冬季。

圖2是1961～2010年中國東部4個(gè)區(qū)域平均前冬季節(jié)來臨時(shí)間的年際變化，圖中天數(shù)自1月1日算起，如第315天＝11月12日，其中前冬季節(jié)來臨的氣候平均 （1971～2000）日期是11月12日（第315天），標(biāo)準(zhǔn)差為3.8天，這一冬季起始時(shí)間與實(shí)際情況也較為相符，說明了本文季節(jié)劃分方法的合理性。由圖2可見，中國東部前冬季節(jié)來臨最早的年份是2002年 （10月30日），最晚的年份是2006年（11月21日）。最早與最晚年相差達(dá)到20多天，季節(jié)來臨時(shí)間的年際變率較大。利用施能等（1995）的方法計(jì)算得到該序列趨勢系數(shù)為－0.064，表明中國東部平均前冬來臨時(shí)間有弱的線性提前的趨勢 （圖2中直線所示），這與中國近50年冬季來臨時(shí)間變化趨勢一致 （張世軒等，2011）。

對1961～2010年中國東部地區(qū)平均前冬來臨時(shí)間序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化?？紤]到合成分析的統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)，本文以標(biāo)準(zhǔn)化值σ＝±1為界挑選典型偏早和偏晚年進(jìn)行分析，即σ≤－1的年份為典型偏早年，而σ≥1的年份為典型偏晚年。統(tǒng)計(jì)可得表1。

從表1中可以看出典型偏早年份有7年，典型偏晚年份有9年，在研究時(shí)段中 （1961～2010年）所占的比例分別為7／50和9／50。

表1 中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間典型變化年份Table 1 The typical change years in the onset dates of preceding winters in eastern China

4.2 前冬來臨時(shí)間與季風(fēng)的關(guān)系

理論上而言，冬季來臨時(shí)間與季風(fēng)強(qiáng)度及季風(fēng)轉(zhuǎn)換時(shí)間等存在一定的聯(lián)系。但前冬來臨早晚與冬季風(fēng)強(qiáng)弱之間是否具有一致的變化，兩者是否存在穩(wěn)定的正（負(fù)）相關(guān)關(guān)系？本節(jié)針對這一問題，采用滑動(dòng)相關(guān)分析方法 （Bell，1977；施能等，1996），選滑動(dòng)窗 （Parthasarathy et al.，1991）m＝11，求取前冬來臨早晚與東亞冬、夏季風(fēng)指數(shù)的滑動(dòng)相關(guān)系數(shù)，進(jìn)一步探討它們之間的相關(guān)關(guān)系在近50年的變化。本節(jié)所采用的東亞季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)是根據(jù)李建平和曾慶存 （2005）提出的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算所得。

圖3為中國東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨時(shí)間序列與東亞季風(fēng)指數(shù)的11年滑動(dòng)相關(guān)系數(shù)的演變，可以看到前冬來臨時(shí)間與冬季風(fēng)及夏季風(fēng)指數(shù)間主要以正相關(guān)為主，但相關(guān)關(guān)系隨年代有較大變化，總體呈現(xiàn)強(qiáng)、弱相關(guān)交替的特征。前冬來臨時(shí)間與冬季風(fēng)指數(shù)在20世紀(jì)70年代以前、20世紀(jì)80年代中后期及20世紀(jì)90年代中期三個(gè)時(shí)段相關(guān)關(guān)系總體較弱，而在20世紀(jì)80年代初、20世紀(jì)80年代末至90年代初、20世紀(jì)90年代末和21世紀(jì)初四個(gè)時(shí)段內(nèi)為顯著正相關(guān)關(guān)系，其中21世紀(jì)初正相關(guān)關(guān)系最為顯著，且在這一時(shí)段內(nèi)相關(guān)系數(shù)呈增大趨勢。另外，在20世紀(jì)70年代中期以前，相關(guān)關(guān)系出現(xiàn)一次正、負(fù)、正交替變化的過程，但總體相關(guān)關(guān)系很弱 （圖3a）。前冬來臨時(shí)間與東亞夏季風(fēng)指數(shù)間的相關(guān)系數(shù)亦呈現(xiàn)一種年代際強(qiáng)、弱交替的演變特征，在20世紀(jì)60年代、70年代初、70年代末、80中期以及90年代初這幾個(gè)時(shí)段內(nèi)，前冬來臨時(shí)間與夏季風(fēng)強(qiáng)度之間總體相關(guān)關(guān)系較弱，且有負(fù)相關(guān)關(guān)系出現(xiàn)，而在其余時(shí)段則呈現(xiàn)一種較為顯著的正相關(guān)關(guān)系，最顯著的時(shí)段為20世紀(jì)70年代中期。需要指出的是，從20世紀(jì)90年代中期至今，前冬來臨時(shí)間與夏季風(fēng)指數(shù)呈現(xiàn)出穩(wěn)定的正相關(guān)關(guān)系 （圖3b）。另外，前冬來臨時(shí)間與冬季風(fēng)指數(shù)的相關(guān)系數(shù)呈強(qiáng)、弱交替變化的時(shí)段和它與夏季風(fēng)指數(shù)的相關(guān)系數(shù)呈強(qiáng)、弱交替變化的時(shí)段并不十分對應(yīng)。

由以上分析可見，前冬來臨時(shí)間與東亞冬（夏）季風(fēng)指數(shù)之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，但這種關(guān)系并不是穩(wěn)定的顯著正相關(guān)，而是隨年代際相關(guān)系數(shù)呈強(qiáng)、弱交替變化，且在某些年代還存在正、負(fù)相關(guān)交替變化的特點(diǎn)。這種相關(guān)關(guān)系的年代際變化可能與天氣氣候的年代際變化相聯(lián)系。另外，受地形的影響各地季節(jié)來臨時(shí)間的早晚亦有所不同，而季風(fēng)強(qiáng)弱對季節(jié)變化的影響無法包含地形因素的作用，這也可能導(dǎo)致兩者相關(guān)關(guān)系變化。因此，盡管東亞冬季風(fēng)對前冬來臨時(shí)間有著重要的影響，但這種影響存在一定的不確定性，對于這種不確定性產(chǎn)生的原因可能需要進(jìn)一步研究。

圖3 前冬來臨時(shí)間序列與東亞 （a）冬季風(fēng)和 （b）夏季風(fēng)指數(shù)相關(guān)系數(shù)的變化 （滑動(dòng)窗11年）Fig.3 Variation of correlation coefficients between the onset dates of preceding winters and（a）the East Asia winter monsoon index，（b）the East Asia summer monsoon index（with sliding windows of 11years）

4.3 前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水之間的相關(guān)分析

為了探究前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水之間的聯(lián)系，本文對圖2中的時(shí)間序列與中國160站1961～2010年夏季降水做相關(guān)，得到如下的相關(guān)系數(shù)空間分布圖。

圖4中陰影部分是通過了顯著性水平5%的顯著性檢驗(yàn)的區(qū)域，圖4顯示有兩個(gè)正相關(guān)帶和兩個(gè)負(fù)相關(guān)帶，正相關(guān)帶分別位于華南、西南一帶以及黃河以北的39°N～42°N一帶、東北中南部等地區(qū)，表明東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨偏晚時(shí)，這些地區(qū)降水偏多，反之則偏少；而負(fù)相關(guān)帶分別位于黃淮、江淮以及長江中下游一帶和42°N以北的大部分地區(qū)，表明東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨偏早時(shí)，這些地區(qū)降水偏多，反之則偏少。

此外，上述4個(gè)相關(guān)帶的分布，其中一個(gè)典型的負(fù)相關(guān)區(qū)域位于江淮以及長江中下游地區(qū)，尤其是長江中下游地區(qū)，中心相關(guān)系數(shù)可達(dá)－0.3以上（通過了顯著性水平5%的顯著性檢驗(yàn)），而這一顯著負(fù)相關(guān)區(qū)域與II類雨帶所在位置有著類似的分布形勢。長江以南的華南地區(qū)為一個(gè)典型的正相關(guān)區(qū)域，中心值可達(dá)0.3以上 （通過了顯著性水平5%的顯著性檢驗(yàn)），與III類雨型的位置也正好吻合。另一個(gè)較為顯著的正相關(guān)區(qū)域位于華北和東北地區(qū)，中心位置在華北中部以及東北南部，與I類雨型的位置也大致吻合，說明前冬季節(jié)來臨早晚與中國東部夏季降水之間存在對應(yīng)關(guān)系。

圖4 1961～2010年前冬來臨時(shí)間偏差與160站夏季 （6～8月）降水相關(guān)系數(shù) （×100）。虛線：負(fù)值；陰影：通過了顯著性水平5%的顯著性檢驗(yàn)的區(qū)域Fig.4 The correlation coefficients（values are amplified by 100 times）between the onset dates of preceding winters and summer rainfall at 160stations for the period 1961－2010.Dotted lines represent negative values，and areas with significance level of 5%are shaded

4.4 中國東部平均前冬季節(jié)來臨早晚與雨帶的關(guān)系

從上一節(jié)的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，中國東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水存在一定的聯(lián)系，為進(jìn)一步分析它們兩者間的關(guān)系，對4.1節(jié)所挑選出的季節(jié)來臨時(shí)間典型變化年份與廖荃蓀等 （1981）提出的三類雨帶類型的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。而1961～2010年中I類雨型有15年，II類雨型有19年，III類雨型有16年 （表2），三種雨型發(fā)生的頻率分別為pI＝0.3（15／50）、pII＝0.38（19／50）、pIII＝0.32（16／50）。

表2 1961～2010年中國東部夏季雨帶類型Table 2 The rainfall patterns in eastern China from 1961to 2010

對1961～2010年中國東部前冬季節(jié)來臨時(shí)間序列與夏季雨型序列做相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為－0.23（通過了顯著性水平10%的顯著性檢驗(yàn)），說明季節(jié)來臨時(shí)間序列與雨型也具有一定的相關(guān)性，據(jù)此對4.1節(jié)所選出的季節(jié)來臨偏早和偏晚的典型年所對應(yīng)的夏季雨帶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

表3是對中國東部地區(qū)前冬來臨時(shí)間偏早和偏晚的典型年對應(yīng)的當(dāng)年夏季雨帶類型的統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間偏早的年份，II類雨型發(fā)生頻率為0.57（4／7），比II類雨型的氣候發(fā)生頻率 （pII）大0.19，I類和III類雨型發(fā)生頻率分別為0.14（1／7）和0.29（2／7），分別比氣候發(fā)生頻率 （pI與pIII）偏小0.16和0.04，說明前冬季節(jié)來臨偏早年份，雨帶類型偏向于II類，其次是III類 （接近于氣候頻率），而I類雨帶偏少，也即前冬季節(jié)來臨偏早的情況下，夏季降水主要集中在黃淮流域、長江中下游一帶，長江以南的地區(qū)夏季降水也有偏多趨勢，而黃河以北大部分地區(qū)降水偏少。前冬季節(jié)來臨偏晚的年份，I類雨型發(fā)生頻率為0.67（6／9），比其氣候發(fā)生頻率 （pI）大0.37，III類雨型為0.22（2／9），小于其氣候發(fā)生頻率 （pIII），II類雨型發(fā)生頻率為0.11（1／9），明顯小于其氣候頻率 （pII），表明黃河以北大部分地區(qū)以及華南等地降水偏多的頻率較大，而江淮地區(qū)和長江中下游地區(qū)降水偏少。此外，季節(jié)來臨早晚與I類和II類雨型的對應(yīng)要比III類雨型明顯。

表3 中國東部地區(qū)前冬來臨早晚與夏季雨帶類型的對應(yīng)關(guān)系Table 3 The years when the preceding winters start earlier／later and the corresponding summer rainfall patterns

為進(jìn)一步說明季節(jié)來臨時(shí)間與雨型之間的對應(yīng)關(guān)系，反之從3類雨型與季節(jié)來臨時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行分析。同樣如表3所示，1961～2010年中國東部夏季雨帶類型所對應(yīng)的前冬季節(jié)來臨典型偏早和偏晚年份表明，I類雨型年份，中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間典型偏早年份為1年，典型偏晚年份為6年，分別占季節(jié)來臨典型變化年份的1／16和6／16，可見偏晚年份占優(yōu)；而II類雨型年份，前冬季節(jié)來臨典型偏早年份為4年（所占比例為4／16），典型偏晚年份為1年 （所占比例為1／16），偏早年份占優(yōu)；III類雨型年份典型偏早和偏晚年份都為2年 （所占比例都為2／16），對應(yīng)關(guān)系不顯著。上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果從反面對前述前冬來臨早晚與雨帶類型間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了佐證，說明季節(jié)來臨早晚與雨型之間有一定的對應(yīng)關(guān)系：季節(jié)來臨時(shí)間偏早年份I類雨型發(fā)生頻率較大，而偏晚年份II類雨型的發(fā)生頻率較大，反之，仍然有較好的對應(yīng)關(guān)系，另外，III類雨型對應(yīng)沒有I類和II類明顯。

圖5 前冬季節(jié)來臨時(shí)間 （a）偏早和 （b）偏晚夏季 （6～8月）降水百分率合成圖和（c）偏晚－偏早年份差值圖及其t統(tǒng)計(jì)分布檢驗(yàn)（陰影：通過了顯著性水平5%的顯著性檢驗(yàn)）。實(shí)、虛線：正、負(fù)距平；（a、b）淺、深陰影：降水百分率小于－10%、大于10%的地區(qū)Fig.5 The percentage anomalies of summer precipitation in the years when the preceding winters start（a）earlier and（b）later，（c）the difference between （b）and（a）and its t－type statistics distribution（shaded areas：with significance level of 5%）.The solid（dashed）lines indicate the positive（negative）anomalies，and the dark（light）shaded areas denote the percentage anomalies of precipitation above 10% （under－10%）in（a）and（b）

4.5 中國東部平均前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)的夏季降水合成分析

為進(jìn)一步表征季節(jié)來臨時(shí)間與夏季降水的空間對應(yīng)形勢，本節(jié)將前冬季節(jié)來臨時(shí)間偏早和偏晚年份的夏季降水 （6～8月）距平百分率進(jìn)行合成 （圖5）。由圖5a可以看出前冬季節(jié)來臨偏早的年份，雨帶的位置主要在江淮和長江中下游大部分地區(qū)，長江中下游以南的少部分地區(qū)以及華北西北部、東北西北部等少部分地區(qū)降水也偏多，而華南大部分地區(qū)以及黃河以北大部分地區(qū)降水偏少，總體表現(xiàn)出II類雨型降水的特點(diǎn)。圖5b顯示前冬季節(jié)來臨偏晚的年份，夏季降水偏多中心主要在黃河以北大部分地區(qū)以及華南大部分地區(qū)一帶，江淮大部分地區(qū)偏旱，中心位置位于長江中下游一帶；另一個(gè)降水偏少中心位于42°N以北的內(nèi)蒙東部和東北西北部，總體表現(xiàn)出I類和III類雨型的特點(diǎn)。另外，降水合成圖與4.3節(jié)中的統(tǒng)計(jì)關(guān)系之間的對應(yīng)并不十分吻合，其原因主要可能是由于3類雨型的分類所致，有些年份雨型的分布界限并不十分明顯，在I類雨型的情況下，III類雨型區(qū)域的降水也可能偏多。

圖5c給出了偏晚與偏早年份降水距平百分率的差值場，由圖5c通過顯著性檢驗(yàn)的區(qū)域 （陰影區(qū)）可見，除河套以北的部分地區(qū)外，中國東部季節(jié)來臨偏晚時(shí)，降水分布表現(xiàn)為長江中下游、江淮地區(qū)以及42°N以北的華北和東北部分地區(qū)降水一致偏少，而華南、河套以及東北中南部等地區(qū)降水一致偏多，季節(jié)來臨偏早時(shí)則呈現(xiàn)與上述形勢近似相反的特征。

5 前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)的環(huán)流、水汽輸送及海溫場形勢

5.1 前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)的環(huán)流特征

圖6a和圖7a分別為前冬來臨偏早和偏晚年份合成的前冬 （12月、1月、2月）500hPa高度距平場和850hPa矢量風(fēng)距平場，從這兩幅圖的分布可以看出兩類高度距平場和矢量風(fēng)距平場呈現(xiàn)相反的配置。對于圖6a前冬偏早年份來說，500hPa高度距平場在60°N及以北的歐洲大部分地區(qū)為一正距平區(qū)，說明歐洲淺槽偏弱，而在90°E及以東的高緯地區(qū)為大片負(fù)距平區(qū)，尤其在60°N以北負(fù)值更大，說明偏早年份阻塞形勢偏弱。另外，在東亞大槽所在區(qū)域也為一正距平區(qū)，其北界位于50°N附近，表明東亞大槽強(qiáng)度偏小且向北收縮。850hPa的矢量風(fēng)距平場中，在60°N以北的歐洲區(qū)域和北美區(qū)域出現(xiàn)了反氣旋性的差值環(huán)流，而在高緯亞洲北部地區(qū)出現(xiàn)一個(gè)范圍較大的氣旋性差值環(huán)流。冷空氣沿西伯利亞高原西部經(jīng)貝加爾湖北部從東北地區(qū)入侵中國，而西北地區(qū)的冷空氣輸送較弱，此種冷空氣的入侵特征可能是這些年份中國東部季節(jié)來臨時(shí)間偏早的主要原因 （圖6a）。前冬來臨偏晚年份，表現(xiàn)出近似與偏早年份相反的特征，整個(gè)中高緯地區(qū)500hPa高度距平場分布表現(xiàn)為兩負(fù)一正，其中一個(gè)負(fù)距平區(qū)域位于135°E的東亞大槽位置上，表明大槽較氣候平均形勢強(qiáng)且深，負(fù)值區(qū)域向南延伸到30°N附近，另外一個(gè)負(fù)距平中心位于歐洲地區(qū)，顯示歐洲淺槽也較正常偏強(qiáng)，在阻塞高壓所處的90°E以西的中高緯度地區(qū)存在極強(qiáng)的正距平中心，說明阻塞高壓比正常偏強(qiáng)且位置略偏西，這種中高緯度兩槽一脊的形勢，有利于東亞大槽加深，阻塞高壓偏強(qiáng)并向北發(fā)展。850hPa的矢量風(fēng)距平場表現(xiàn)出與高度場很好的配置關(guān)系，高緯地區(qū)的歐洲和白令海峽一帶都出現(xiàn)了氣旋性的差值環(huán)流，而90°E以西中高緯度地區(qū)出現(xiàn)了反氣旋性的差值環(huán)流，強(qiáng)冷空氣從西伯利亞高原東北部沿著貝加爾湖西北經(jīng)新疆西北入侵中國，中國東部地區(qū)的冷空氣輸送較弱，冷空氣的這種入侵特征可能是這些年份中國東部季節(jié)來臨時(shí)間偏晚的主要原因（圖7a）。

圖6b和圖7b分別為前冬來臨偏早和偏晚年份合成的夏季 （6月、7月、8月）500hPa高度距平場和850hPa矢量風(fēng)距平場，兩幅圖的分布也表現(xiàn)出近似相反的特點(diǎn)。圖6b前冬來臨偏早年份夏季500hPa位勢高度距平場顯示，東亞120°E附近的高、中、低緯分別呈現(xiàn)經(jīng)向的 “＋、－、＋”形勢，同時(shí)在歐亞 （0°～150°E）中高緯 （60°N附近）地區(qū)出現(xiàn)東、西緯向的“－、＋”距平表現(xiàn)形勢，兩者交匯的鄂霍次克海地區(qū)是正距平區(qū)，表明該地區(qū)位勢高度偏高，有利于形成阻塞形勢。850hPa矢量風(fēng)距平場顯示30°N以南的東亞熱帶地區(qū)呈反氣旋性差值環(huán)流，30°N以北的東亞中緯度呈氣旋性環(huán)流（圖6b），總體而言東亞熱帶季風(fēng)環(huán)流減弱、梅雨鋒加強(qiáng)。而前冬季節(jié)來臨偏晚年份，夏季500hPa位勢高度距平場上 （圖7b），東亞地區(qū)高、中、低緯距平依次呈現(xiàn)經(jīng)向的 “－、＋、－”形勢，歐亞 （0°～150°E）中高緯度呈現(xiàn)緯向的 “－、＋、－”形勢，經(jīng)向和緯向交匯地區(qū)為140°E～150°E的鄂霍次克海附近，該地區(qū)為負(fù)距平區(qū)，說明鄂霍次克海地區(qū)的位勢高度偏低，不利于形成阻塞形勢；偏晚年份850hPa矢量風(fēng)距平場顯示30°N以南的東亞西太平洋熱帶地區(qū)存在氣旋性的差值環(huán)流 （圖7b），30°N以北的東亞的中緯度為反氣旋性的差值環(huán)流，導(dǎo)致東亞熱帶季風(fēng)環(huán)流加強(qiáng)，梅雨鋒減弱。

綜上所述，前冬季節(jié)來臨偏早的年份，前冬東亞大槽強(qiáng)度偏弱且向北收縮，阻塞形勢偏弱，冷空氣沿西伯利亞高原西部經(jīng)貝加爾湖北部從東北地區(qū)入侵中國，春季大氣環(huán)流形勢逐漸演變并進(jìn)行調(diào)整（圖略），到夏季表現(xiàn)為東亞大槽和阻塞高壓都偏強(qiáng)，東亞熱帶季風(fēng)環(huán)流減弱、梅雨鋒加強(qiáng)；前冬和夏季環(huán)流形勢的這種配置有利于在江淮地區(qū)夏季降水偏多，形成如圖5a所示的偏I(xiàn)I類雨型的降水分布形勢，這與晏紅明等 （2003）、譚桂容和孫照渤（2004）的相關(guān)研究結(jié)論相一致。而前冬來臨時(shí)間偏晚年份，前冬500hPa高度距平場和850hPa矢量風(fēng)距平場表現(xiàn)出與偏早年份近似相反的形勢，冷空氣從中國西北地區(qū)入侵，阻塞高壓偏強(qiáng)且向北發(fā)展，東亞大槽偏強(qiáng)并向南壓，上述大氣環(huán)流形勢在春季進(jìn)行調(diào)整 （圖略），發(fā)展到夏季，整個(gè)500hPa高度距平場和850hPa矢量風(fēng)距平場亦表現(xiàn)出與偏早年份相反的特點(diǎn)，東亞大槽和阻塞形勢都較弱，東亞熱帶季風(fēng)環(huán)流加強(qiáng)，梅雨鋒減弱；降水呈南北澇、中部旱的特征，表現(xiàn)為圖5b所示的偏I(xiàn)類和III類雨帶，這一結(jié)論與陶詩言和徐淑英 （1962）、徐予紅和陶詩言 （1996）、張慶云和陶詩言 （1998，2003）的相關(guān)分析一致。

圖6 前冬來臨時(shí)間偏早年份500hPa位勢高度 （單位：gpm）和850hPa矢量風(fēng)距平場 （單位：m／s）合成圖：（a）前冬；（b）夏季Fig.6 The composites of 500－h(huán)Pa geopotential height anomalies and 850－h(huán)Pa wind anomalies in the years when the preceding winters start earlier：（a）Preceding winter；（b）simultaneous summer

圖7 同圖6，但為前冬來臨時(shí)間偏晚年份Fig.7 Same as Fig.6，but in the years when the preceding winters start later

5.2 中國東部前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)的水汽通量場特征

圖8a與圖8b分別為前冬來臨偏早和偏晚年份合成的夏季水汽通量場，兩幅圖的分布類型大體相似，可以看出夏季中國東部地區(qū)主要的兩個(gè)水汽源區(qū)，一個(gè)位于30°E～60°E的孟加拉灣地區(qū)，另一個(gè)位于150°E以東的熱帶太平洋地區(qū)。位于孟加拉灣地區(qū)的水汽通量較大，孟加拉灣地區(qū)水汽沿西南—東北走向向中國東部輸送，而熱帶太平洋地區(qū)的水汽沿東南—東北走向輸送。另外還可以看出，偏早年份中國東部水汽輸送帶偏西，最北只到達(dá)35°N左右的江淮地區(qū)；而偏晚年份中國東部水汽輸送較強(qiáng)，輸送帶偏北偏東，最北可以到達(dá)45°N的東北地區(qū)。

對圖8中兩種情況下的水汽通量場相對于氣候態(tài) （1971～2000年平均）做偏差可得圖9。圖9a顯示季節(jié)來臨偏早的年份，可清楚地看到中國江淮地區(qū)受氣旋性的差值環(huán)流控制，表明江淮地區(qū)水汽輻合，中心位置位于長江下游一帶，而在黃河以北和華南大部分地區(qū)水汽輸送較弱，進(jìn)而形成中國江淮地區(qū)多雨而南北少雨的偏I(xiàn)I類雨型的降水形勢；而季節(jié)偏晚年份中國江淮流域形成一個(gè)強(qiáng)的反氣旋性的差值環(huán)流形勢 （圖9b），表明該處水汽發(fā)生輻散，而在黃河以北和華南各出現(xiàn)一個(gè)氣旋性的差值環(huán)流形勢，表明這兩個(gè)地區(qū)水汽發(fā)生輻合。上述水汽輸送特征使得江淮地區(qū)水汽變少，而在黃河以北及華南等地水汽增多，形成南北多雨而中間少雨的偏I(xiàn)類和III類降水形勢。

圖8 前冬來臨 （a）偏早和 （b）偏晚年份水汽通量合成圖 （垂直積分從1000hPa到300hPa，單位：kg／s）。陰影：水汽通量大于 （或等于）200kg／sFig.8 The composites of water－vapor fluxes（integrated from 1000hPa to 300hPa）in the years when（a）the preceding winters start earlier and（b）the preceding winters start later.The areas with water－vapor fluxes above 200kg／s（including 200kg／s）are shaded

圖9 同圖8，但為水汽通量相對于氣候態(tài)的偏差場 （單位：kg／s）。陰影：水汽通量距平大于 （或等于）10kg／sFig.9 Same as Fig.8，but for the water－vapor flux anomalies.The areas with water－vapor flux anomalies above 10kg／s（including 10kg／s）are shaded

5.3 中國東部前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)的海溫場特征

進(jìn)一步分析前冬來臨早晚所對應(yīng)的海溫場差異，對偏早和偏晚年份的海溫距平場進(jìn)行合成分析（圖10和圖11所示）發(fā)現(xiàn)，前冬季節(jié)來臨偏早年份，印度洋大部分地區(qū)的前冬海溫距平場呈現(xiàn)正異常，中心值最大0.3℃（圖10a），而到夏季時(shí)，雖然正距平中心有所變化，但總體仍然是大部分地區(qū)呈現(xiàn)正異常 （圖10b），表明季節(jié)來臨偏早時(shí)，印度洋地區(qū)出現(xiàn)暖海溫異常，亞洲夏季風(fēng)環(huán)流減弱。而前冬來臨時(shí)間偏晚年份，印度洋地區(qū)前冬海溫距平場呈現(xiàn)北正南負(fù)的形勢，在10°S～30°N區(qū)域?yàn)橐蝗醯恼嗥絽^(qū)，而在10°S～60°S為一較強(qiáng)的負(fù)距平中心，中心值最大可達(dá)－0.3℃ （圖11a）；夏季整個(gè)印度洋地區(qū)的海溫幾乎都為負(fù)距平，但中心較冬季有所減小 （圖11b）。這表明季節(jié)來臨偏晚年份，印度洋地區(qū)出現(xiàn)冷海溫異常，亞洲夏季風(fēng)環(huán)流加強(qiáng)。上述分析結(jié)果與晏紅明和肖子牛 （2000）、李琰等（2007）的相關(guān)研究結(jié)果相一致。如第5節(jié)分析，亞洲夏季風(fēng)環(huán)流的加強(qiáng)有利于黃河以北及華南等地的夏季降水，而江淮地區(qū)降水偏少，反之，亞洲夏季風(fēng)環(huán)流的減弱將有利于江淮地區(qū)降水偏多，而其余地區(qū)降水偏少。

圖10 前冬來臨偏早年份 （a）前冬和 （b）夏季海溫距平合成圖 （單位：℃）Fig.10 The composites of SST anomalies（℃）for（a）preceding winter and（b）simultaneous summer in the years when preceding winters start earlier

圖11 同圖10，但為前冬來臨偏晚年份Fig.11 Same as Fig.10，but in the years when preceding winters start later

此外，從圖10和圖11還可以看到，前冬來臨偏早年份，前冬熱帶中東太平洋的SST正常并略有偏高，中心偏高達(dá)0.2℃左右 （圖10a）；夏季這種偏高的形勢進(jìn)一步加強(qiáng)，中心偏高達(dá)0.3℃以上（圖10b），表明在熱帶中東太平洋SST的變化呈現(xiàn)出“類El Ni~no現(xiàn)象”。前冬來臨偏晚年份，前冬赤道東太平洋地區(qū)海表溫度偏低，中心位置比正常偏低約0.3℃ （圖11a）；而到夏季，低中心向西北發(fā)展，整個(gè)赤道中、東太平洋海表溫度比正常偏低，中心位置偏低達(dá)0.5℃以上 （圖11b），達(dá)到 “La Ni~na現(xiàn)象”發(fā)生的強(qiáng)度，表明前冬來臨偏晚的年份，赤道中東太平洋呈現(xiàn)出“類La Ni~na現(xiàn)象”。當(dāng)赤道中東太平洋呈現(xiàn) “La Ni~na位相”并有所發(fā)展時(shí)，會使得中國江淮流域、長江中上游地區(qū)降水偏少并發(fā)生干旱，而黃河流域的河套地區(qū)和華北地區(qū)降水偏多。相反，赤道中東太平洋出現(xiàn) “El Ni~no位相”并有所發(fā)展時(shí)，將使得中國江淮流域、長江中下游地區(qū)降水偏多，而華北地區(qū)降水偏少（Huang and Wu，1989；金祖輝和陶詩言，1999；周連童和黃榮輝，2003）。這與季節(jié)來臨偏晚和偏早年份所對應(yīng)的形勢相一致，說明前冬季節(jié)來臨偏早與偏晚年份出現(xiàn)不同降水分布受到熱帶中東太平洋所發(fā)生的 “ENSO循環(huán)現(xiàn)象”的影響和控制。

6 前冬來臨早晚影響夏季降水的機(jī)理模型

從上述分析可以看出，中國東部前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)了不同的前期和同期大氣環(huán)流、水汽輸送及海溫等特征，而這些對應(yīng)關(guān)系與陳雋和孫淑清（1999a，1999b）、布和朝魯和紀(jì)立人 （1999）、張慶云等 （2003）、高輝 （2007）、Ji and Sun（1997）、紀(jì)立人等 （1998）、Chen et al.（2000）研究季風(fēng)異常和大氣環(huán)流及海溫等之間的關(guān)系具有一定的相似性，這進(jìn)一步說明本文所采用的季節(jié)來臨時(shí)間指標(biāo)與季風(fēng)之間具有一定的聯(lián)系，能夠在一定程度上表征季風(fēng)變化的作用。

另外，海溫作為一個(gè)熱力驅(qū)動(dòng)因子，是影響中國夏季旱澇的主要原因 （黃榮輝，1990a，1990b）。前冬來臨早晚作為一個(gè)大氣環(huán)流的表征因子，其對夏季降水的影響必然是通過?！?dú)庀嗷プ饔玫慕Y(jié)果。根據(jù)以往對海—?dú)庀嗷プ饔玫挠绊憴C(jī)制的研究（Horeal and Wallace，1981；McCreay，1983；王紹武和趙宗慈，1987；李崇銀，1989，黃榮輝，1990a，1990b），結(jié)合本文前冬季節(jié)來臨早晚對應(yīng)的海溫場的變化形勢，提出一個(gè)簡單的前冬來臨早晚與中國夏季旱澇之間互作用的概念模型。

前冬來臨偏早年份，從前冬到夏季整個(gè)印度洋和赤道中東太平洋呈現(xiàn)一種正海溫異常形勢，在印度洋和赤道中東太平洋耦合作用下使得緯向的Walker環(huán)流減弱，進(jìn)而影響到低緯度經(jīng)向Hadley環(huán)流 （王紹武和趙宗慈，1987），Hadley環(huán)流的異常使得中高緯度的環(huán)流發(fā)生變化，造成如第5節(jié)所述的中高緯度阻塞高壓和東亞大槽冬弱夏強(qiáng)、冬季風(fēng)和夏季風(fēng)環(huán)流較弱的形勢，進(jìn)而使夏季梅雨鋒加強(qiáng)，西太平洋副熱帶高壓偏弱，水汽輸送較弱，降水主要維持在江淮地區(qū)，形成圖5a所示的降水形勢。而前冬季節(jié)來臨偏晚的年份，呈現(xiàn)出與上述偏早年份近似相反的?！?dú)庀嗷プ饔眠^程，形成圖5b所示的降水形勢。

不過，以上僅僅根據(jù)本文的相關(guān)結(jié)論與海—?dú)庀嗷プ饔眠^程給出了一個(gè)簡單的影響機(jī)制的概念模型，具體的影響機(jī)制以及彼此間的相互作用還需要進(jìn)一步研究，本文下一步工作將著重解決這一問題。

7 結(jié)果及討論

本文利用NCEP／NCAR提供的日平均再分析資料對中國東部地區(qū)1961～2010年前冬季節(jié)來臨時(shí)間進(jìn)行劃分，計(jì)算得到中國東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨時(shí)間序列，并按照前冬季節(jié)來臨時(shí)間相對于氣候平均態(tài) （1971～2000年）的早晚進(jìn)行分類，探討了前冬季節(jié)來臨時(shí)間偏早／偏晚與中國東部夏季降水之間的關(guān)系，結(jié)果表明：

（1）對前冬來臨時(shí)間與中國160站的夏季降水做相關(guān)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)東部有兩個(gè)正相關(guān)帶和兩個(gè)負(fù)相關(guān)帶，正相關(guān)帶分別位于華南、西南一帶以及黃河以北的39°N～42°N一帶、東北中南部等地區(qū)，表明東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨偏晚時(shí)，這些地區(qū)降水偏多，反之則偏少，而負(fù)相關(guān)帶分別位于黃淮、江淮以及長江中下游一帶和42°N以北的大部分地區(qū)，表明東部地區(qū)平均前冬季節(jié)來臨偏早時(shí)，這些地區(qū)降水偏多，反之則偏少。4個(gè)相關(guān)帶的分布與中國東部夏季雨帶的位置也大致吻合。

（2）中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨時(shí)間偏早的年份，II類雨型發(fā)生頻率為0.57，比II類雨型的氣候頻率大0.19，I類和III類雨型發(fā)生頻率分別為0.14和0.29，分別比氣候頻率偏小0.16和0.04。前冬季節(jié)來臨偏晚的年份，I類雨型發(fā)生的頻率為0.67，比其氣候頻率大0.37，II類和III類雨型的頻率分別為0.11和0.22，但均小于其氣候頻率。反過來，對3類雨型與季節(jié)來臨時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明，I類雨型年份顯著偏晚的年份占優(yōu)；而II類雨型年份，顯著偏早的年份占優(yōu)；III類雨型年份顯著對應(yīng)關(guān)系不顯著；合成分析與上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致。

（3）從前冬來臨早晚所對應(yīng)的海溫、大氣環(huán)流及水汽輸送的變化特點(diǎn)以及差異，根據(jù)?！?dú)庀嗷プ饔脵C(jī)制，提出了一個(gè)簡單的中國東部前冬來臨早晚影響夏季降水的概念模型，即前冬來臨偏早年份，從前冬到夏季整個(gè)印度洋和赤道中東太平洋呈現(xiàn)一種正海溫異常形勢，在印度洋和赤道中東太平洋耦合作用下使得緯向的Walker環(huán)流減弱，進(jìn)而影響到低緯度經(jīng)向Hadley環(huán)流，Hadley環(huán)流的異常使得中高緯度的環(huán)流發(fā)生變化，造成如第5節(jié)所述的中高緯度阻塞高壓和東亞大槽冬弱夏強(qiáng)、冬季風(fēng)和夏季風(fēng)環(huán)流較弱的形勢，進(jìn)而使夏季梅雨鋒加強(qiáng)，加之西太平洋副熱帶高壓偏弱，水汽輸送較弱，降水主要維持在江淮地區(qū)，形成江淮地區(qū)大范圍多雨，而黃河以北及華南大部分地區(qū)少雨的降水分布型。而前冬季節(jié)來臨偏晚的年份，呈現(xiàn)出與上述偏早年份相反的海氣相互作用過程，形成江淮流域夏季降水偏少，黃河以北大部分地區(qū)以及華南等地形成降水偏多的降水分布型。

需要指出的是，本文雖然找出了中國東部前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水空間分布之間良好的對應(yīng)關(guān)系和相關(guān)性，但實(shí)際過程中，由于大氣變化的不確定性和非線性性，使各種天氣過程變得十分復(fù)雜，單憑一個(gè)方面很難準(zhǔn)確把握其變化規(guī)律并做出相對準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。因此，若要用前冬季節(jié)來臨時(shí)間來對夏季降水分布進(jìn)行預(yù)測，還需要進(jìn)一步探究其與冬、夏季風(fēng)指數(shù)和西太平洋副熱帶高壓指數(shù)等之間的關(guān)系及相互配置，最終制定出一個(gè)比較完善的預(yù)測方案。對這方面的探索將是今后研究的重點(diǎn)。

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二是突出“支部”。主題黨日活動(dòng)能否見成效，重點(diǎn)在黨支部，關(guān)鍵在支部書記。支部書記作為主題黨日活動(dòng)的策劃者、組織者和執(zhí)行者，其重視程度、能力水平、履職情況直接影響到活動(dòng)的質(zhì)量和成效，抓黨日活動(dòng)就要抓好 “領(lǐng)頭雁”。支部書記要切實(shí)強(qiáng)化責(zé)任，自覺把落實(shí)黨日制度作為加強(qiáng)黨的基層組織建設(shè)的經(jīng)常性基礎(chǔ)性工作，像抓中心工作一樣抓好黨日活動(dòng)的策劃組織、檢查督促、考核推動(dòng)。

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The Relationship between the Onset Date of Preceding Winter and Following Summer Rainfall in Eastern China

ZHANG Shixuan1，ZHI Rong2，F(xiàn)ENG Guolin2，and SHEN Baizhu1，3

1CollegeofAtmosphericSciences，LanzhouUniversity，Lanzhou730000
2LaboratoryforClimateStudiesofChinaMeteorologicalAdministration，NationalClimateCenter，Beijing100081
3InstituteofMeteorologicalSciencesofJilinProvince，Changchun130062

By using NCEP／NCAR reanalysis datasets，the starting dates of preceding winters in eastern China have been divided from 1961to 2010，the authors investigate the relationship between the onset date of preceding winter and the following summer precipitation in eastern China.Results indicate that there are two positive correlation bands and two negative correlation bands.The four bands are corresponding with the main rainbelts in eastern China in summer.The positive ones are located in South China，Southwest China，the region north of the Yellow River with latitudes between 39°N and 42°N，and central and southern Northeast China.The negative ones are in Huanghuai，Jianghuai，the middle and lower reaches of the Yangtze River，and most regions north of latitude 42°N.The statistical results show that the frequency of rainfall pattern II is larger than that of the climate state，those for both rainfall patterns I and III are less than that of the climate state when earlier preceding winters come.While for later winters，that for pattern I is larger than that of the climate state，those for both rainfall patterns II and III are much smaller than that of the climate state.The rainbelt outcomes from the statistics and composition analysis in the typical years are consistent with each other.The statistical results show that the later preceding winters are prime when it is pattern I，earlier winters for pattern II，and there is not significant relationship between the winter starting dates and pattern III.In a word，the patterns of precipitation are closely related to the starting dates of the seasons.The different starting dates of winters are corresponding to different air－sea interactions which result in different patterns of precipitation.

season division，summer rainfall patterns，spatial distribution，atmospheric circulation，summer rainfall

1006－9895（2012）03－0564－15

P461

A

10.3878／j.issn.1006－9895.2011.11106

張世軒，支蓉，封國林，等.2012.中國東部地區(qū)前冬季節(jié)來臨早晚與夏季降水的關(guān)系探究 ［J］.大氣科學(xué)，36（3）：564－578，

10.3878／j.issn.1006－9895.2011.11106.Zhang Shixuan，Zhi Rong，F(xiàn)eng Guolin，et al.2012.The relationship between the onset date of preceding winter and following summer rainfall in eastern China［J］.Chinese Journal of Atmospheric Sciences（in Chinese），36（3）：564－578.

2011－06－07，2011－11－29收修定稿

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目40875040、41105055，全球變化重大研究計(jì)劃2012CB955902，公益性行業(yè) （氣象）科研專項(xiàng)GYHY201106016

張世軒，男，1986年出生，碩士，主要從事數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測等研究。E－mail：wanderzhangshiyu＠163.com

支蓉，E－mail：z＿rongphy＠126.com